- Cấu trúc axit nitơ
- Tính chất
- Tên hóa học
- Mô tả vật lý
- Trọng lượng phân tử
- Hằng số phân ly
- Độ nóng chảy
- Điểm sôi
- Sự hình thành muối
- Tiềm năng cháy
- Sự phân hủy
- Chât khử
- Chất oxy hóa
- Danh pháp
- Tổng hợp
- Rủi ro
- Các ứng dụng
- Sản xuất muối diazonium
- Loại bỏ natri azide
- Tổng hợp các oximes
- Ở dạng muối
- Người giới thiệu
Các axit nitơ là một axit vô cơ yếu, công thức hóa học HNO 2 . Nó được tìm thấy chủ yếu trong dung dịch nước với màu xanh lam nhạt. Nó rất không bền và nhanh chóng bị phân hủy thành oxit nitric, NO và axit nitric, HNO 3 .
Nó thường được tìm thấy trong dung dịch nước ở dạng nitrit. Nó cũng có nguồn gốc tự nhiên từ khí quyển do phản ứng của oxit nitric với nước. Ở đó, cụ thể là trong tầng đối lưu, axit nitơ can thiệp vào việc điều chỉnh nồng độ ôzôn.
Dung dịch axit nitơ trong cốc. Nguồn: Không cung cấp tác giả có thể đọc bằng máy. Nhà khoa học điên ~ commonswiki giả định (dựa trên yêu cầu bản quyền).
Hình trên cho thấy dung dịch HNO 2 có thể nhìn thấy màu xanh lam nhạt đặc trưng của axit này. Nó được tổng hợp bằng cách hòa tan nitơ trioxit, N 2 O 3 , trong nước. Tương tự như vậy, nó là sản phẩm của quá trình axit hóa dung dịch natri nitrit ở nhiệt độ thấp.
HNO 2 ít được sử dụng cho mục đích thương mại, được sử dụng dưới dạng nitrit trong bảo quản thịt. Mặt khác, nó được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm azo.
Nó được sử dụng cùng với natri thiosulfat trong điều trị bệnh nhân bị ngộ độc natri xyanua. Tuy nhiên, nó là một tác nhân gây đột biến, và người ta cho rằng nó có thể gây ra sự thay thế ở các gốc của chuỗi DNA, thông qua quá trình khử oxy hóa cytosine và adenine.
Axit nitơ có một hành vi kép, vì nó có thể hoạt động như một chất oxy hóa hoặc như một chất khử; nghĩa là, nó có thể bị khử thành NO hoặc N 2 , hoặc bị oxi hóa thành HNO 3 .
Cấu trúc axit nitơ
Đồng phân cis (trái) và trans (phải) có cấu trúc phân tử tương ứng của HNO2. Nguồn: Ben Mills.
Hình ảnh trên cho thấy cấu trúc phân tử của axit nitơ bằng cách sử dụng mô hình hình cầu và que. Nguyên tử nitơ (quả cầu màu xanh) nằm ở trung tâm của cấu trúc, tạo thành một liên kết đôi (N = O) và một liên kết đơn (NO) với các nguyên tử oxy (quả cầu màu đỏ).
Lưu ý rằng nguyên tử hydro (quả cầu màu trắng) được liên kết với một trong các oxy và không trực tiếp với nitơ. Vì vậy, khi biết điều này, công thức cấu tạo của HNO 2 là hoặc và không có liên kết HN này (vì công thức hóa học có thể khiến bạn suy nghĩ).
Các phân tử trong hình ảnh tương ứng với các phân tử của một pha khí; trong nước, chúng được bao quanh bởi các phân tử nước, có thể chấp nhận ion hydro (yếu) để tạo thành ion NO 2 - và H 3 O + .
Cấu trúc của chúng có thể có hai dạng: cis hoặc trans, được gọi là đồng phân hình học. Trong đồng phân cis, nguyên tử H bị che khuất bởi nguyên tử oxy bên cạnh; trong khi ở đồng phân trans, cả hai đều ở vị trí đối kháng hoặc trái dấu.
Trong đồng phân cis, có khả năng hình thành cầu hydro nội phân tử (OH-NO), có thể làm xáo trộn cầu nối giữa các phân tử (ONOH-ONOH).
Tính chất
Tên hóa học
-Axit nito
-Dioxonitric axit (III)
-Nitrosyl hydroxit
-Hydroxydoxydonitrogen (Tên hệ thống IUPAC)
Mô tả vật lý
Chất lỏng màu xanh nhạt, tương ứng với dung dịch nitrit.
Trọng lượng phân tử
47,013 g / mol.
Hằng số phân ly
Nó là một axit yếu. PKa của nó là 3,35 ở 25ºC.
Độ nóng chảy
Nó chỉ được biết đến trong dung dịch. Do đó, điểm nóng chảy của nó không thể được tính toán, cũng như không thể cô lập các tinh thể của nó.
Điểm sôi
Vì nó không tồn tại tinh khiết mà ở trong nước, các phép đo tính chất này không chính xác. Một mặt, nó phụ thuộc vào nồng độ của HNO 2 , và mặt khác, việc đun nóng gây ra sự phân hủy của nó. Đó là lý do tại sao điểm sôi chính xác không được báo cáo.
Sự hình thành muối
Tạo thành nitrit tan trong nước với Li + , Na + , K + , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ . Nhưng, nó không tạo thành muối với các cation đa hóa trị, chẳng hạn như: Al 3+ và / hoặc Be 2+ (do mật độ điện tích cao). Nó có khả năng tạo thành este bền với rượu.
Tiềm năng cháy
Nó dễ cháy do phản ứng hóa học. Có thể nổ khi tiếp xúc với phốt pho trichloride.
Sự phân hủy
Nó là một hợp chất rất không ổn định, và trong dung dịch nước, nó phân hủy thành oxit nitric và axit nitric:
2 HNO 2 => NO 2 + NO + H 2 O
4 HNO 2 => 2 HNO 3 + N 2 O + H 2 O
Chât khử
Axit nitơ trong dung dịch nước xảy ra ở dạng ion nitrit, NO 2 - , trải qua các phản ứng khử khác nhau.
Phản ứng với các ion I - và Fe 2+ , ở dạng kali nitrit, để tạo thành oxit nitric:
2 KNO 2 + KI + H 2 SO 4 => I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 2
Kali nitrit khi có mặt các ion thiếc bị khử để tạo thành oxit nitơ:
KNO 2 + 6 HCl + 2 SnCl 2 => 2 SnCl 4 + N 2 O + 3 H 2 O + 2 KCl
Kali nitrit bị khử bởi Zn trong môi trường kiềm, tạo thành amoniac:
5 H 2 O + KNO 2 + 3 Zn => NH 3 + KOH + 3 Zn (OH) 2
Chất oxy hóa
Ngoài vai trò là một chất khử, axit nitơ có thể can thiệp vào quá trình oxy hóa. Ví dụ: nó oxy hóa hydro sunfua, biến thành oxit nitric hoặc amoniac, tùy thuộc vào độ axit của môi trường mà phản ứng xảy ra.
2 HNO 2 + H 2 S => S + 2 NO + 2 H 2 O
HNO 2 + 3 H 2 S => S + NH 3 + 2 H 2 O
Axit nitơ, trong môi trường pH axit, có thể oxy hóa ion iotua thành iot.
HNO 2 + I - + 6 H + => 3 I 2 + NH 3 + 2 H 2 O
Nó cũng có thể đóng vai trò là chất khử, tác dụng với Cu 2+ , tạo ra axit nitric.
Danh pháp
HNO 2 có thể được đặt các tên khác, tùy thuộc vào loại danh pháp. Axit nitơ tương ứng với danh pháp truyền thống; axit dioxonitric (III), theo danh pháp cổ phiếu; và hydro dioxonitrat (III), với hệ thống.
Tổng hợp
Axit nitơ có thể được tổng hợp bằng cách hòa tan nitơ trioxit trong nước:
N 2 O 3 + H 2 O => 2 HNO 2
Một phương pháp điều chế khác bao gồm phản ứng của natri nitrit, NaNO 3 , với axit khoáng; chẳng hạn như axit clohydric và axit hydrobromic. Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ thấp và axit nitơ được tiêu thụ tại chỗ.
NaNO 3 + H + => HNO 2 + Na +
Ion H + sinh ra từ HCl hoặc HBr.
Rủi ro
Với các tính chất và đặc điểm hóa học của nó, có rất ít thông tin về tác dụng độc hại trực tiếp của HNO 2 . Có lẽ một số tác hại được cho là do hợp chất này tạo ra thực sự là do axit nitric, có thể được tạo ra do sự phân hủy axit nitơ.
Cần lưu ý rằng HNO 2 có thể có tác hại đến đường hô hấp và có khả năng gây ra các triệu chứng khó chịu ở bệnh nhân hen.
Ở dạng natri nitrit, nó bị khử bởi deoxyhemoglobin, tạo ra oxit nitric. Đây là một loại thuốc giãn mạch mạnh tạo ra sự thư giãn của các cơ trơn mạch máu, ước tính liều LD50 là 35 mg / kg để uống ở người.
Độc tính của natri nitrit được biểu hiện bằng trụy tim mạch, sau đó là hạ huyết áp nghiêm trọng, do tác dụng giãn mạch của nitric oxide, được tạo ra từ nitrit.
Nitrogen dioxide, NO 2 , có trong không khí bị ô nhiễm (khói bụi), trong những điều kiện nhất định có thể làm phát sinh axit nitơ; do đó, có thể phản ứng với các amin để tạo thành nitrosamine, một gamma của các hợp chất gây ung thư.
Phản ứng tương tự cũng xảy ra với khói thuốc lá. Dư lượng nitrosamine đã được tìm thấy bám vào lớp lót bên trong của các phương tiện đang hút thuốc.
Các ứng dụng
Sản xuất muối diazonium
Axit nitơ được sử dụng trong công nghiệp để sản xuất muối diazonium, thông qua phản ứng của nó với các amin thơm và phenol.
HNO 2 + ArNH 2 + H + => ArN = NAr + H 2 O
Các muối diazonium được sử dụng trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ; ví dụ, trong phản ứng Sandmeyer. Trong phản ứng này, sự thay thế một nhóm amin (H 2 N-), trong một amin thơm bậc một, xảy ra bởi các nhóm Cl - , Br - và CN - . Để thu được các sản phẩm thơm này, cần phải có muối cốc.
Các muối diazonium có thể tạo thành các hợp chất azo sáng được sử dụng làm chất màu và cũng dùng như một phép thử định tính sự hiện diện của các amin thơm.
Loại bỏ natri azide
Axit nitơ được sử dụng để loại bỏ natri azit (NaN 3 ), chất có khả năng gây nguy hiểm do nó có xu hướng phát nổ.
2 NaN 3 + 2 HNO 2 => 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Tổng hợp các oximes
Axit nitơ có thể phản ứng với các nhóm xeton để tạo thành các oxim. Chúng có thể bị oxy hóa để tạo thành axit cacboxylic hoặc bị khử để tạo thành amin.
Quá trình này được sử dụng trong sản xuất thương mại axit adipic, monome được sử dụng trong sản xuất nylon. Nó cũng tham gia vào quá trình sản xuất polyurethane và các este của nó là chất hóa dẻo, chủ yếu có trong PVC.
Ở dạng muối
Axit nitơ, ở dạng natri nitrit, được sử dụng trong xử lý và bảo quản thịt; vì nó ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và có khả năng phản ứng với myoglobin, tạo ra màu đỏ sẫm làm cho thịt hấp dẫn hơn để tiêu thụ.
Cùng loại muối này được sử dụng cùng với natri thiosulfat trong điều trị ngộ độc natri xyanua qua đường tĩnh mạch.
Người giới thiệu
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Hóa học hữu cơ. Các amin. ( Tái bản lần thứ 10. ). Wiley Plus.
- Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ. (Tái bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
- PubChem. (2019). Axit nito. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Trường mầm non. (2019). Axit nito. Phục hồi từ: Softschools.com
- Wikipedia. (2019). Axit nito. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
- Hiệp hội Hóa học Hoàng gia. (2015). Axit nito. Phục hồi từ: chemspider.com
- Bách khoa toàn thư thế giới mới. (2015). Axit nito. Phục hồi từ: newworldencyclopedia.org
- Ngân hàng Thuốc. (2019). Axit nito. Đã khôi phục từ: drugbank.ca
- Công thức hóa học. (2018). HNO 2 . Phục hồi từ: formulacionquimica.com